在国家“加快推动新型储能发展”、“扩大峰谷电价价差机制”等政策驱动下,储能作为国家战略性新兴产业,成为能源互联网的重要组成部分和关键支撑技术。储能的价值正不断与新能源发展、电网形态演变深度融合,在发电侧、储电侧,储能集装箱成为近年备受欢迎的储能系统。完整的电化学储能系统主要由电池组、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、储能变流器(PCS)以及其他电气设备构成,其中,电池组是储能系统最主要的构成部分,也是成本占比最大的环节。集装箱储能系统尺寸涵盖了20尺、30尺、40尺,容量配置灵活,型号多样,可满足各种场景需求。集装箱储能系统电池包简化箱体,采用托盘设计,更易于电池系统散热。易安装维护,内置风道设计,保证风阻一致性,可兼容14S、16S、20S,满足步入式及非步入式集装箱储能系统需求。
以1MW/1MWh集装箱储能系统为例,系统一般由储能电池系统、监控系统、电池管理单元、专用消防系统、专用空调、储能变流器及隔离变压器组成,并最终集成在一个40英尺集装箱内。
其中电池系统主要由电芯串并联构成:首先十几组电芯通过串并联组成电池箱,然后电池箱通过串联组成电池组串并提升系统电压,最终将电池组串进行并联提升系统容量,并集成安装在电池柜内。
监控系统主要实现对外通讯、网络数据监控和数据采集、分析和处理的功能,保证数据监控准确、电压电流采样精度高、数据同步率及遥控命令执行速度快;电池管理单元拥有高精度的单体电压检测与电流检测功能,保证电芯模块的电压均衡,避免电池模块间产生环流,影响系统运行效率。
为了保证系统的安全,集装箱内配置了专用的消防及空调系统,其中消防系统通过烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器、应急灯等安全设备感知火警,并自动灭火;专用空调系统根据外部环境温度,通过热管理策略控制空调冷热系统,保证集装箱内温度处于合适区间,延长电池使用寿命。
储能变流器是将电池直流电转换为三相交流电的能量转换单元,其可运行于并网及离网模式。并网模式下变流器按照上层调度下发的功率指令与电网进行能量交互;离网模式下储能变流器可为厂区负荷提供电压频率支撑,并为部分可再生能源提供黑启动电源。储能变流器出口与隔离变压器连接,使一次侧与二次侧的电气完全绝缘,最大程度保证集装箱系统的安全。
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